RU60126U1

RU60126U1 - PACKER-BRIDGE

Info

Publication number: RU60126U1
Application number: RU2006127284/22U
Authority: RU
Inventors: Ринат Анварович Габдрахманов; Николай Васильевич Поляев; Рим Салихович Губаев; Артур Илмасович Мингазов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2007-01-10

Abstract

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин. Пакер-мост состоит из пускового устройства упорного фланца, зафиксированного замком на корпусе пускового устройства и контактирующего с выдвижными плашками пакера, состоящего из уплотнительного элемента и корпуса, в котором установлены срезные штифты и уплотнение. В верхней части корпуса пускового устройства выполнены продольные сквозные пазы, а в нижней части корпуса пускового устройства, расположенной ниже пакера выполнены радиальные отверстия, ниже которых размещена заглушка, закрепленная на нем с помощью стопорного кольца. Замок выполнен в виде дифференциальных срезных элементов, установленных в продольные сквозные пазы корпуса пускового устройства, причем одним концом дифференциальные срезные элементы жестко соединены с упорным фланцем, а с другой стороны жестко соединены с полой втулкой, герметично установленной внутри корпуса пускового устройства. Полая втулка имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства в рабочем положении. Верхний конец полой втулки снабжен седлом для бросового запорного шара (на фиг. не показано). На внутренней поверхности корпуса пакера установлено пружинное кольцо, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках, выполненных на наружной поверхности корпуса пускового устройства. Выдвижные плашки пакера зафиксированы в упорном фланце транспортными винтами. Предлагаемый пакер-мост позволяет выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом освободить надпакерную часть эксплуатационной колонны от воздействия давления задавки, исключить выдавливание цементного раствора из заколонного пространства в скважину пластовым давлением и производить запланированные операции в скважине, не ожидая затвердевания цементного раствора. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the oil industry and can be used in the repair of oil wells. The packer bridge consists of a trigger device of the stop flange, locked by a lock on the housing of the trigger device and in contact with the retractable dies of the packer, consisting of a sealing element and a housing in which shear pins and a seal are installed. In the upper part of the starter housing, longitudinal through grooves are made, and in the lower part of the starter housing, located below the packer, radial holes are made, below which there is a plug fixed on it with a snap ring. The lock is made in the form of differential shear elements installed in the longitudinal through grooves of the launcher body, with one end of the differential shear elements rigidly connected to the stop flange, and on the other hand, rigidly connected to the hollow sleeve, hermetically installed inside the launcher body. The hollow sleeve has the possibility of axial movement downward relative to the housing of the starting device in the operating position. The upper end of the hollow sleeve is provided with a seat for a thrown locking ball (not shown in Fig.). A spring ring is installed on the inner surface of the packer body, which is fixed in the working position in annular notches made on the outer surface of the starter housing. Retractable packer dies are fixed in the stop flange with transport screws. The proposed packer bridge allows you to perform the operation of installing a cement bridge under pressure in one run-down of the tool, while freeing the over-packer part of the production string from the influence of the back pressure, to exclude the extrusion of cement from the annulus into the well with reservoir pressure and to carry out the planned operations in the well, awaiting hardening of cement. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин.The proposal relates to the oil industry and can be used in the repair of oil wells.

Известен пакер (авторское свидетельство №571583, Е 21 В, 33/12, 1977), который устанавливается в спускаемой колонне труб под перепускным клапаном и имеет выдвижные плашки, шарнирно соединенные с толкателем, взаимодействующим с пружиной, и резиновые уплотнительные элементы.Known packer (copyright certificate No. 571583, E 21 V, 33/12, 1977), which is installed in a descent pipe string under the bypass valve and has retractable dies pivotally connected to the pusher interacting with the spring, and rubber sealing elements.

Однако использовать их в качестве неизвлекаемых пакеров для установки цементных мостов под давлением нерационально, так как они имеют большие размеры, обусловленные размерами резиновых уплотнительных манжет, что затрудняет операцию разбуривания цементных постов в случае необходимости.However, it is not rational to use them as non-recoverable packers for installing cement bridges under pressure, since they are large due to the size of the rubber sealing cuffs, which complicates the operation of drilling cement posts if necessary.

Известен неизвлекаемый пакер (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1969, стр.34), который состоит из пакерующею элемента в виде резиновой манжеты, выдвижных плашек седла для малого сбрасываемого с поверхности шара, соединенного с корпусом срезным элементом, а над пакером устанавливается циркуляционное устройства, соединяющееся с ним посредствам переводника с левой резьбойA non-recoverable packer is known (V.A. Kharkov, Oil and gas well overhaul, M., Nedra, 1969, p. 34), which consists of a packing element in the form of a rubber cuff, retractable seat dies for a small ball dropped from the surface connected to a shear element, and a circulation device is installed above the packer, connecting to it using a left-hand sub

Однако наличие резиновой манжеты обуславливает его увеличенные размеры, что неприемлемо в случае установки цементного моста под давлением для изоляции близкорасположенных пропластков. К тому же затруднительно его разбуривать в случае ликвидации цементного моста. Кроме того, при использовании этого пакера на всю эксплуатационную колонну передается давление задавки цементного раствора в пласт, которое ограничевается технической характеристикой этой колонны, что недостаточно для успешного цементирования заколонного пространства.However, the presence of a rubber cuff causes its increased dimensions, which is unacceptable in the case of installing a cement bridge under pressure to isolate nearby interlayers. In addition, it is difficult to drill it in case of liquidation of the cement bridge. In addition, when using this packer, the pressure of grouting cement into the formation is transmitted to the entire production casing, which is limited by the technical characteristics of this casing, which is insufficient for successful cementing of the annulus.

Целью полезной модели является создание устройства, обеспечивающего разгрузку эксплуатационной колонны при задавливании цементного раствора в пласт во время установки цементного моста под давлением.The purpose of the utility model is to create a device that provides unloading of the production string when crushing the cement into the formation during the installation of the cement bridge under pressure.

Поставленная цель достигается пакер-мостом, спускаемым в скважину на колонне The goal is achieved by a packer bridge, lowered into the well on the column

насосно-компрессорных или бурильных труб, включающим пусковое устройство, упорный фланец, контактирующий с выдвижными плашками пакера, состоящего из корпуса и уплотнительного элемента, замок, фиксирующий упорный фланец на корпусе пускового устройства.tubing or drill pipe, including a starting device, a stop flange in contact with the retractable dies of the packer, consisting of a housing and a sealing element, a lock, fixing the stop flange on the case of the starting device.

Новым является то, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными штифтами и уплотнением, причем в верхней части корпуса пускового устройства выполнены продольные сквозные пазы, а в нижней части корпуса пускового устройства, расположенной ниже пакера выполнены радиальные отверстия, ниже которых размещена заглушка, закрепленная на нем с помощью стопорного кольца, при этом замок, выполнен в виде дифференциальных срезных элементов, установленных в продольные сквозные пазы корпуса пускового устройства, причем одним концом дифференциальные срезные элементы жестко соединены с упорным фланцем, а с другой стороны жестко соединены с полой втулкой, герметично установленной внутри корпуса пускового устройства, причем полая втулка имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства в рабочем положении, при этом верхний конец полой втулки снабжен седлом для бросового запорного шара, а выдвижные плашки пакера зафиксированы в упорном фланце транспортными винтами.What is new is that the packer is placed on the starter housing and connected to it with shear pins and a seal, with longitudinal through grooves being made in the upper part of the starter housing, and radial holes are made in the lower part of the starter housing, located below the packer, below which are located a plug mounted on it with a snap ring, while the lock is made in the form of differential shear elements installed in the longitudinal through grooves of the housing of the starting device, and with the bottom end, the differential shear elements are rigidly connected to the stop flange, and on the other hand, are rigidly connected to the hollow sleeve hermetically installed inside the housing of the starting device, the hollow sleeve being able to axially move downward relative to the housing of the starting device in the working position, while the upper end of the hollow sleeve equipped with a saddle for a thrown locking ball, and the retractable dies of the packer are fixed in the thrust flange by transport screws.

На фигуре изображен предлагаемый пакер-мост.The figure shows the proposed packer bridge.

Пакер-мост состоит из пускового устройства 1 упорного фланца 2, зафиксированного замком 3 на корпусе 4 пускового устройства 1 и контактирующего с выдвижными плашками 5 пакера 6, состоящего из уплотнительного элемента 7 и корпуса 8, в котором установлены срезные штифты 9 и уплотнение 10.The packer bridge consists of a starting device 1 of a stop flange 2, fixed by a lock 3 on the housing 4 of the starting device 1 and in contact with the retractable dies 5 of the packer 6, consisting of a sealing element 7 and a housing 8 in which shear pins 9 and a seal 10 are installed.

В верхней части корпуса 4 пускового устройства 1 выполнены продольные сквозные пазы 11, а в нижней части корпуса 4 пускового устройства 1, расположенной ниже пакера выполнены радиальные отверстия 12, ниже которых размещена заглушка 13, закрепленная на нем с помощью стопорного кольца 14. Замок 4 выполнен в виде дифференциальных срезных элементов 15, установленных в продольные сквозные пазы 11 корпуса 4 пускового устройства 1, причем одним концом дифференциальные срезные элементы 15 жестко соединены с упорным фланцем 2, а с другой стороны жестко соединены с полой в гулкой 16, герметично установленной внутри корпуса пускового устройства 5.In the upper part of the housing 4 of the starting device 1, longitudinal through grooves 11 are made, and in the lower part of the housing 4 of the starting device 1, located below the packer, radial holes 12 are made, below which there is a plug 13 fixed to it with a snap ring 14. Lock 4 is made in the form of differential shear elements 15 installed in the longitudinal through grooves 11 of the housing 4 of the starting device 1, with one end of the differential shear elements 15 being rigidly connected to the stop flange 2, and on the other hand, rigidly connected nene with a hollow in the echo 16, hermetically installed inside the housing of the starting device 5.

Полая втулка 16 имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса 4 пускового устройства 1 в рабочем положении. Верхний конец полой втулки 16 снабжен седлом 17 для бросового запорного шара (на фиг. не показано).The hollow sleeve 16 has the possibility of axial movement downward relative to the housing 4 of the starting device 1 in the working position. The upper end of the hollow sleeve 16 is provided with a seat 17 for a thrown locking ball (not shown in FIG.).

На внутренней поверхности корпуса 8 пакера 6 установлено пружинное кольцо 18, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках 19, выполненных на наружной поверхности корпуса 4 пускового устройства 1. Выдвижные плашки 5 пакера 6 зафиксированы в упорном фланце 2 транспортными винтами 20.On the inner surface of the housing 8 of the packer 6, a spring ring 18 is installed, which is fixed in position in the annular notches 19 made on the outer surface of the housing 4 of the starting device 1. Retractable dies 5 of the packer 6 are fixed in the stop flange 2 by transport screws 20.

Пакер-мост работает следующим образомPacker bridge works as follows

Пакер-мост в сборе (см. фиг.) спускают в скважину (на фиг. не показано) на конце колонны насосно-компрессорных или бурильных трубах 21 и устанавливают выше интервала перфорации. Скважину промывают и закачивают цементный раствор до равновесия через радиальные отверстия 12 на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1. Затем бросают запорный шар, который перекрывает проходной канал в седле 17 полой втулки 16, и создают в колонне труб 21 избыточное давление, в результате чего разрушаются транспортные винты 20 и полая втулка 16 начинает перемещаться вниз вместе с замком 3, выполненным в виде дифференциальных срезного элемента 15, перемещающихся в продольных сквозных пазах 11 корпуса 4 пускового устройства 1, при этом выдвижные плашки 5 пакера 6 выдвигаются наружу до упора во внутренние стенки эксплуатационной колонны (на фиг. не показано) скважины.The packer bridge assembly (see FIG.) Is lowered into the well (not shown in FIG.) At the end of the tubing or drill pipe string 21 and set above the perforation interval. The well is washed and the cement mortar is pumped to equilibrium through the radial holes 12 at the lower end of the housing 4 of the starting device 1. Then a locking ball is thrown, which blocks the passage channel in the seat 17 of the hollow sleeve 16, and creates excessive pressure in the pipe string 21, as a result of which they are destroyed transport screws 20 and the hollow sleeve 16 begins to move down together with the lock 3, made in the form of a differential shear element 15, moving in the longitudinal through grooves 11 of the housing 4 of the starting device 1, with the extension Numerous dies 5 of the packer 6 extend outward against the stop into the inner walls of the production casing (not shown in FIG.) of the well.

Давление в колонне 21 и соответственно внутри корпуса 4 пускового устройства 1 над полой втулкой 16 продолжают поднимать, при этом сначала благодаря выдвижению до упора в стенки эксплуатационной колонны выдвижных плашек 5 пакера 6 разрушаются тe части дифференциальных срезных элементов 15, которые соединены с упорным фланцем 2, а уже затем о нижние торцы продольных сквозных пазов разрушаются противоположение стороны дифференциальных срезных элементом 15, которые жестко соединены с полой втулкой 16. В результате полая втулка 16 освобождается от замка 3 и перемещается вниз внутри корпуса 4 пускового устройства 1 до упора.The pressure in the column 21 and, accordingly, inside the housing 4 of the starting device 1 above the hollow sleeve 16 is continued to rise, while first, due to the extension of the retractable dies 5 of the packer 6 against the stop in the production casing, those parts of the differential shear elements 15 that are connected to the stop flange 2 are destroyed and then on the lower ends of the longitudinal through grooves the opposite side of the differential shear element 15, which are rigidly connected to the hollow sleeve 16, is destroyed. As a result, the hollow sleeve 16 is freed from lock 3 and moves down inside the housing 4 of the starting device 1 until it stops.

Производят натяжении колонны труб 21, соединенной с присоединительным фланцем 1 пускового устройства вверх, при этом разрушаются срезные штифты 9 и запакеровывается уплотнительный элемент 7, при этом пружинное кольцо 18, фиксируется в кольцевых насечках 19 корпуса 4 пускового устройства 1, исключая распакеровку уплотнительного элемента 7 пакера 6.The string of pipes 21 is tensioned, connected to the connecting flange 1 of the starting device upwards, and the shear pins 9 are destroyed and the sealing element 7 is locked, while the spring ring 18 is fixed in the annular notches 19 of the housing 4 of the starting device 1, excluding unpacking of the sealing element 7 of the packer 6.

Таким образом, верхняя часть эксплуатационной колонны скважины оказывается гидравлически разъединенной с подпакерной зоной. После этого производят задавливание цементного раствора в заколонное пространство (на фиг. не показано) через радиальные отверстия 12, выполненные на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1 и, Thus, the upper part of the production casing of the well is hydraulically disconnected from the sub-packer zone. After this, the cement is crushed into the annulus (in Fig. Not shown) through radial holes 12 made on the lower end of the housing 4 of the starting device 1 and,

находящиеся после натяжения колонны труб 21 ниже нижнего торца корпуса 8 пакера 6.located after the tension of the pipe string 21 below the lower end of the housing 8 of the packer 6.

По окончании задавки колонну труб 21 поднимают, не снижая в ней давления, при этом корпус 4 пускового устройства 1 выходит из корпуса 8 пакера 6 без снижения давления в подпакерной зоне благодаря уплотнению 10 и запирает проходной канал корпуса 8 пакера 6 заглушкой 13, которая отсоединяется от него стопорным кольцом 14.At the end of the filling, the pipe string 21 is lifted without decreasing the pressure in it, while the housing 4 of the starting device 1 exits the housing 8 of the packer 6 without pressure reduction in the under-packer zone due to the seal 10 and closes the passage channel of the housing 8 of the packer 6 with a plug 13, which is disconnected from him circlip 14.

В результате в подпакерной зоне остается давление задавки, при котором цементный раствор затвердевает, а через радиальные отверстия 12, выполненные на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1 осуществляется вымыв излишков цементного раствора из надпакерной зоны, после чего, не ожидая затвердевания цементного раствора, пусковое устройство поднимают на поверхность.As a result, the back pressure remains in the sub-packer zone, at which the cement mortar hardens, and through the radial holes 12 made on the lower end of the housing 4 of the starting device 1, excess cement mortar is washed out of the over-packer zone, after which, without waiting for the cement mortar to solidify, the starting device raise to the surface.

Пакер-мост позволяет выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом освободить надпакерную часть эксплуатационной колонны от воздействия давления задавки, исключить выдавливание цементного раствора из заколонного пространства в скважину пластовым давлением и производить запланированные операции в скважине, не ожидая затвердевания цементного раствора.The packer bridge allows you to perform the operation of installing a cement bridge under pressure in one descent, lifting the tool, while freeing the over-packer part of the production string from the pressure of the backfill, eliminating the extrusion of cement from the annulus into the well with formation pressure and performing the planned operations in the well without waiting hardening cement mortar.

Claims

A packer bridge, lowered into the well on a string of tubing or drill pipe, including a starting device, a stop flange in contact with the retractable dies of the packer, consisting of a housing and a sealing element, a lock fixing a stop flange on the case of the starting device, characterized in that the packer is placed on the launcher housing and connected to it by shear pins and a seal, with longitudinal through grooves being made in the upper part of the launcher housing, and in the lower part of the launcher housing The device located below the packer has radial holes, below which there is a plug fixed on it with a snap ring, and the lock is made in the form of differential shear elements installed in the longitudinal through grooves of the launcher case, with one end of the differential shear elements being rigidly connected to thrust flange, and on the other hand are rigidly connected to the hollow sleeve, hermetically installed inside the housing of the starting device, and the hollow sleeve has the possibility of axial moving downward relative to the housing of the starting device in the operating position, while the upper end of the hollow sleeve is equipped with a saddle for the thrown shut-off ball, and the retractable dies of the packer are fixed in the stop flange by transport screws.